模擬徑流條件下坡長(zhǎng)對(duì)工程堆積體坡面土壤侵蝕的影響.pdf

1、生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目挖填不平衡產(chǎn)生的工程堆積體已成為近20年來(lái)新增人為水土流失的主要泥沙策源地。根據(jù)“因害設(shè)防，生態(tài)優(yōu)先”的原則，在工程堆積體坡面布設(shè)合理的防治措施以提高坡面的水土保持功能，進(jìn)而改善生態(tài)環(huán)境，為對(duì)黃土區(qū)工程堆積體坡面防治措施進(jìn)行最優(yōu)化配置，使坡面防護(hù)措施發(fā)揮最大效益。本文以坡長(zhǎng)為研究對(duì)象，就坡長(zhǎng)對(duì)工程堆積體坡面土壤侵蝕的影響進(jìn)行研究，在野外對(duì)模擬工程堆積體徑流小區(qū)進(jìn)行徑流沖刷試驗(yàn)，設(shè)置5個(gè)坡長(zhǎng)、3個(gè)坡度來(lái)探討坡長(zhǎng)對(duì)工程堆積體坡面

2、土壤侵蝕的影響。得出主要結(jié)論如下:
　　(1)工程堆積體坡面產(chǎn)流率隨放水時(shí)間持續(xù)呈現(xiàn)波動(dòng)性增大，隨著坡長(zhǎng)增大，產(chǎn)沙率波動(dòng)振幅也變大。徑流含沙量隨著放水時(shí)間的持續(xù)呈現(xiàn)先減小而后保持穩(wěn)定變化，隨著坡長(zhǎng)增大，含沙量呈遞增變化。工程堆積體坡面累積產(chǎn)流量隨放水時(shí)間的變化可以用線性函數(shù)表達(dá)，累積產(chǎn)沙量與放水時(shí)間呈極顯著冪函數(shù)關(guān)系，累積產(chǎn)沙量和累積產(chǎn)流量均隨著坡長(zhǎng)的增大呈現(xiàn)遞增變化。試驗(yàn)坡度、坡長(zhǎng)均對(duì)坡面累積產(chǎn)流產(chǎn)沙量具有重要的影響，坡長(zhǎng)對(duì)坡面

3、累積產(chǎn)流產(chǎn)沙的影響大于坡度，坡長(zhǎng)對(duì)累積產(chǎn)流產(chǎn)沙量產(chǎn)生正效應(yīng)，坡度對(duì)累積產(chǎn)流產(chǎn)沙量產(chǎn)生負(fù)效應(yīng)。
　　(2)細(xì)溝溝寬和溝深均隨放水時(shí)間的持續(xù)呈現(xiàn)增大變化，溝寬隨放水時(shí)間的變化可以很好地用對(duì)數(shù)函數(shù)進(jìn)行描述，溝寬隨坡長(zhǎng)的增大呈現(xiàn)遞增變化，溝深隨放水時(shí)間的變化可用線性函數(shù)很好地描述。細(xì)溝寬深比均隨著放水時(shí)間的持續(xù)呈現(xiàn)先減小后逐漸穩(wěn)定的變化，細(xì)溝斷面積隨沖刷歷時(shí)的持續(xù)呈現(xiàn)不斷增大的趨勢(shì)，斷面積隨放水時(shí)間的變化可以很好地用線性方程進(jìn)行描述。不同

4、坡度、坡長(zhǎng)條件下，溝寬的沿程分布情況并不一致，呈現(xiàn)多樣性;在小坡長(zhǎng)情況下，溝深的波動(dòng)性較大，整體上來(lái)看，溝深均隨著坡面沿程向下呈現(xiàn)逐漸遞減并趨于穩(wěn)定的分布規(guī)律。
　　(3)流速隨著放水時(shí)間的持續(xù)呈現(xiàn)先減小后逐漸趨于穩(wěn)定，坡面水流流速與時(shí)間之間的關(guān)系可以很好地用對(duì)數(shù)函數(shù)進(jìn)行描述。雷諾數(shù)隨著時(shí)間的持續(xù)呈先增大后減小的趨勢(shì)，隨著坡長(zhǎng)增加而減小，雷諾數(shù)隨放水時(shí)間的變化可以很好地用二次函數(shù)關(guān)系進(jìn)行描述，二次函數(shù)開(kāi)口向下，表明雷諾數(shù)在試驗(yàn)過(guò)程

5、中存在最大值。佛汝德數(shù)隨著放水時(shí)間的持續(xù)呈現(xiàn)先驟降后趨于穩(wěn)定的變化，這表明坡面徑流流態(tài)在不斷地向緩流發(fā)展。坡面阻力系數(shù)隨著時(shí)間的增大呈現(xiàn)不斷增大的趨勢(shì)，阻力系數(shù)總體介于0.017～12.14，隨著坡長(zhǎng)增大而增大，佛汝德數(shù)、阻力系數(shù)與時(shí)間的關(guān)系均可以很好地用冪函數(shù)進(jìn)行描述。
　　(4)土壤剝蝕率與水流剪切力和水流功率均存在顯著的線性函數(shù)，對(duì)應(yīng)的土壤可蝕性參數(shù)為3.5×10-3 s/m，臨界水流剪切力為5.57Pa，剝蝕率與水流剪切力